肿瘤的基因治疗(综述)

肿瘤的基因治疗《摘要》随着分子生物学的发展，肿瘤基因治疗实验研究和临床应用都有了很大进步。本文就抑癌基因治疗，免疫基因治疗，药物敏感基因（自杀基因）治疗，多药耐药基因治疗，肿瘤血管基因治疗五种策略，从其理论基础和相关实验研究进展进行了分析。《关键词》肿瘤基因治疗恶性肿瘤传统疗法如放疗、化疗、手术治疗的局限性促使人们寻找新的抗肿瘤方法。现已证明，肿瘤的发生与某些原癌基因的激活、抑癌基因的失活以及凋亡相关基因的改变导致细胞增殖分化和凋亡失调有关。针对肿瘤发生的遗传学背景，将外源性目的基因引入肿瘤细胞或其他体细胞内以纠正过度活化或补偿缺陷的基因，从而达到治疗肿瘤的目的，即为肿瘤的基因治疗。基因治疗具有特异性、敏感性以及明确的作用机制等诸多优点,使其在肿瘤治疗中发挥着越来越重要的作用目前，肿瘤基因治疗的主要途径包括：抑癌基因治疗，免疫基因治疗，药物敏感基因（自杀基因）治疗，多药耐药基因治疗，肿瘤血管基因治疗等。1抑癌基因治疗抑癌基因（tumorsuppressorgene）又称抗癌基因（antioncogene）指正常细胞内存在的、能抑制细胞转化和肿瘤发生的一类基因群。研究表明几乎一半人类肿瘤都存在抑癌基因的失活，因此可将正常的抑癌基因导入肿瘤细胞，去补偿和代替突变或缺失的抑癌基因、逆转肿瘤细胞的表型、抑制癌细胞的增殖、诱导细胞凋亡，以达到治疗的目的。野生型p53基因是目前研究最多的抑癌基因。，p53有参与细胞周期调控；抑制血管内皮生长因子（VEGF）基因表达，从而抑制肿瘤血管生成；降低mdr1/P-gp的表达，上调TopoⅡa的表达，逆转耐药性；增加放、化疗对肿瘤细胞的杀伤力。刺激机体的特异性抗肿瘤免疫反应等作用。研究发现,人类恶性肿瘤中至少有50%发生了p53基因突变。恢复p53的活性需要将野生型p53引入到肿瘤细胞中，通过腺病毒（载体）选择性地复制和降解将突变型p53消除，将突变型p53修复为野生型，稳定p53，激活其他p53家族成员来代替突变型p53以及激活p53的野生活性，在体外、动物实验和临床前期研究已经达到预期效果。此外，P53靶向治疗也存在一些问题。例如，如何消除野生型p53对肿瘤的次级选择，而不是下游区缺陷途径。2肿瘤免疫基因治疗免疫基因治疗法是指利用基因进行免疫治疗，包括细胞因子基因治疗、制备DNA疫苗等。由于在肿瘤形成过程中机体免疫系统存在对瘤细胞的免疫耐受现象，而这种现象可能是由于肿瘤细胞本身的免疫性不强（如MHC表达不足），也可能是由于抗原呈递细胞（APC）不能提供足够的刺激信号（B7），或者是机体免疫分子分泌不足等原因。Yoshida等构建了IFN）基因的腺相关病毒载体，干扰人胶质瘤细胞后可诱导瘤细胞凋亡和坏死，将此载体注入荷瘤鼠组织后可诱导肿瘤细胞产生热休克蛋白，抑制肿瘤生长，动物生存期显著延长［16］。Gansbacher等人将克隆IL2CDNA基因的病毒载体转染小鼠肿瘤细胞，输入小鼠体内后，这些肿瘤细胞除了自身失去体内成瘤能力，还抑制了体内野生型肿瘤细胞的生长。HanSK等用逆转录病毒作为载体，将人TNFacDNA转染给人肺癌细胞株，再将其经皮注射给裸鼠，发现其明显抑制肿瘤生长。3药物敏感基因（自杀基因）治疗自杀基因治疗的机制是通过细胞间的缝隙连接将毒性代谢产物从转染的肿瘤细胞中转移到相临的肿瘤细胞或者通过血管凋亡抑制肿瘤生长。研究最多的自杀基因/前药系统是单纯疱疹病毒胸苷激酶（HSVTK）/丙氧鸟苷（GCV）。HSVTK能催化GCV磷酸化，其磷酸化产物能阻止DNA合成，对分离期瘤细胞产生杀伤作用。Hayashi等以逆转录病毒作为载体将HSVTK基因导入Y79RB细胞，体外实验观察到，Y79TK细胞对GCV的敏感性较亲代提高，同时观察到了旁观者效应的存在；体内实验时，HSVTK/GCV系统基因治疗组裸鼠皮下接种部位无肿瘤生长。Burrows等将HSVTK基因导入人和鼠的神经胶质细胞株，给予GCV后，发现二者均有较强的旁杀伤效应，当培养液中仅5%的肿瘤细胞转染时，却有90%以上的肿瘤细胞死亡。ChevezBarrios等曾报告，选取双眼RB，应用HSVTK/GCV系统基因治疗后，所有患者均获得临床效果，其中一名患者治疗后，监测27个月未查及肿瘤生长，所有患者未出现肿瘤经眼部注射球外蔓延。其显著的不足之处是产生“旁观者效应”，即不仅杀死已经转染的肿瘤细胞，而且可引起临近未转染的肿瘤细胞死亡。4多药耐药基因治疗当肿瘤细胞对某种药物产生耐药性时,也会对一系列作用机制相似的药物产生耐药性,继而对其他结构、细胞靶点和机制迥然不同的化疗药物产生交叉耐药性,即多药耐药性(multipledrugresistance,MDR)。多药耐药基因-1（MDR-1）被认为是恶性肿瘤原发性耐药的最主要原因。它编码P糖蛋白，可以形成二聚体或四聚体,是一种ATP依赖性转运外排药物泵,它在细胞膜上形成一个通道,可以将已进入细胞内的药物从胞内泵到胞外,从而降低细胞内药物浓度,使细胞免遭化疗药物的杀伤。。Maier等人的最新研究显示,造血干细胞系中如果有耐药基因的突变（如MDR1高表达),则可以更好的防止化疗药物对正常细胞的损伤,提高癌症的治疗指数。5肿瘤血管基因治疗1971年哈佛大学医学院Folkman教授首先提出恶性肿瘤生长和转移依赖于肿瘤新生血管的观点，即肿瘤的生长必须依赖毛细血管获得足够的营养，进而生长、转移。抗肿瘤血管生成基因治疗就是向肿瘤或靶细胞周围组织导入血管生成调节因子基因，通过改变肿瘤血管诱导因子和抑制因子之间的平衡来达到治疗肿瘤的目的。Hampl等构建了编码血管生成抑制因子基因的腺病毒，腹膜内注射治疗经乳腺癌细胞株(TA3)、卵巢癌细胞株(Skov3和Es2)诱导有腹膜癌转移的裸鼠，结果发现肿瘤血管形成减少，肿瘤缩小。目前有学者认为单一的基因治疗忽略了肿瘤状态变化过程中众多相对独立突变之间的相互关系，而提出多基因联合治疗方法。但如何选择两个甚至多个具有协同作用的治疗基因成为亟待研究解决的问题。参考文献周毅博《肿瘤的基因治疗研究进展》刘宁娄金丽李宁*《p53基因治疗肿瘤的研究进展》北京医学2010年第32卷第9期陆东东《肿瘤的联合基因治疗》黑龙江医药V01．13N0．62000王启钊吕颖慧费凌娜《肿瘤基因治疗的研究进展与思考》中国肿瘤临床2010年第37卷第15期薛雪1,2,游松1*,梁兴杰《肿瘤化疗耐药与其基因治疗药物的研究进展》中国药物化学杂志第20卷??第5期2010年10月??总97期